地面掺稀工艺系统的制作方法

本实用新型涉及掺稀工艺技术领域，尤其涉及一种地面掺稀工艺系统。

背景技术：

本部分的描述仅提供与本实用新型公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

稠油开采过程中，为保证稠油能被顺利的举升至地面，一般需要向油井内掺入一定量的稀油。

一般的集中掺稀油地面工艺流程为联合站→转油站(掺稀泵→掺稀阀组)→单井。如图1所示，现有技术中，转油站的掺稀干线15上安装有掺稀泵16和总截止阀22，掺稀干线15并联连接有多个掺稀支线17，各掺稀支线17上设置有掺稀阀组(其包括依次设置的截止阀18、流量计19和掺稀控制阀20)，用于通过掺稀阀组对各单井21进行集中掺稀，其主要作用是控制和计量去往各单井21的稀油量。

为保证每一口油井都能顺利掺入稀油，掺稀泵出口压力必须大于所有单井的最高套压。这样，对于套压低的单井，掺稀阀组上掺稀控制阀门两端将承受较大压差，在高压差工况下，阀门的阀芯在开启或关闭的瞬间，极易刺坏，导致掺稀量无法控制，甚至出现阀门关死后仍有流量的现象。

目前针对该类问题，现场常用的方法一是定期维修更换损坏阀芯的，维护时需要较长时间停止掺稀及停井，对生产带来较大影响，同时增加了维护工作量和费用；二是采用两套掺稀系统，对套压高的井和套压低的井采用不同压力级别的掺稀系统进行掺稀，该方法工艺流程复杂，掺稀流程建好后难以再次进行调整，对于周期性注水或注气吞吐补充能量的油井来说，其套压波动频繁且波动幅度大，该方法也不适用。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素：

基于前述的现有技术缺陷，本实用新型实施例提供了一种地面掺稀工艺系统，可实现不同套压井的集中掺稀。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案。

一种地面掺稀工艺系统，包括：

高压掺稀泵；

与所述高压掺稀泵的出口端相连接的高压掺稀干线，所述高压掺稀干线上设置有高压干线截止阀；

低压掺稀泵；

与所述低压掺稀泵的出口端相连接的低压掺稀干线，所述低压掺稀干线上设置有低压干线截止阀；

单井掺稀支线，所述单井掺稀支线的一端与所述高压掺稀干线相连接，另一端与所述低压掺稀干线相连接；所述单井掺稀支线与所述高压掺稀干线以及低压掺稀干线的连接点沿其内的稀油流动方向分别位于所述高压干线截止阀和低压干线截止阀的下游；所述单井掺稀支线上设置有高压支线截止阀和低压支线截止阀，所述高压支线截止阀靠近所述高压掺稀干线，所述低压支线截止阀靠近所述低压掺稀干线；

单井阀组机构，所述单井阀组机构包括与所述单井掺稀支线相连接的注入管线，以及，设置在所述注入管线上的注入截止阀和掺稀控制阀；其中，所述注入管线与所述单井掺稀支线的连接点位于所述高压支线截止阀和低压支线截止阀之间，所述注入截止阀沿所述注入管线中稀油的流动方向位于所述掺稀控制阀的上游。

优选地，所述单井掺稀支线的数量为多个，多个所述单井掺稀支线并联设置在所述高压掺稀干线和所述低压掺稀干线之间。

优选地，所述单井阀组机构为多个且与多个所述单井掺稀支线相对应，所述单井阀组机构与对应的单井掺稀支线相连接。

优选地，所述单井阀组机构还包括设置在所述注入管线上的流量计，所述流量计位于所述截止阀和所述掺稀控制阀之间。

优选地，当待掺稀单井的套压高于预设值而执行高压井掺稀工艺时，所述高压掺稀泵、高压干线截止阀、高压支线截止阀、注入截止阀以及掺稀控制阀开启，所述低压支线截止阀关闭。

优选地，当执行所述高压井掺稀工艺时，所述低压掺稀泵关闭。

优选地，当待掺稀单井的套压低于预设值而执行低压井掺稀工艺时，所述低压掺稀泵、低压干线截止阀、低压支线截止阀、注入截止阀以及掺稀控制阀开启，所述高压支线截止阀关闭。

优选地，当执行所述低压井掺稀工艺时，所述高压掺稀泵关闭。

优选地，所述预设值为10兆帕。

优选地，还包括：

备用支路，所述备用支路的一端与所述高压掺稀干线相连接，另一端与所述低压掺稀干线相连接；且所述备用支路与所述高压掺稀干线以及低压掺稀干线的连接点沿其内的稀油流动方向分别位于所述高压干线截止阀和低压干线截止阀的上游；所述备用支路上设置有高压备用截止阀和低压备用截止阀，所述高压备用截止阀靠近所述高压掺稀干线，所述低压备用截止阀靠近所述低压掺稀干线；

出口端与所述备用支路相连接的备用掺稀泵，所述备用掺稀泵的出口端与所述备用支路的连接点位于所述高压备用截止阀和低压备用截止阀之间。

本实用新型实施例的地面掺稀工艺系统，通过将单井掺稀支线同时与高压掺稀干线和低压掺稀干线相连接，在单井压力波动时，通过控制单井掺稀支线上的高压支线截止阀和低压支线截止阀的开启或者关闭，实现单井掺稀支线选择性的接入高压掺稀干线或者低压掺稀干线，从而避免出现油井压力升高导致掺稀困难，以及，油井压力降低导致掺稀控制阀两端压差过大造成其阀芯被刺坏的问题。

此外，通过设置备用支路和备用掺稀泵，在高压掺稀泵或者低压掺稀泵定期检修，或者某一台掺稀泵出现故障需要维修时，通过控制备用支路上的高压备用截止阀和低压备用截止阀，可将备用掺稀泵快速与高压掺稀干线或低压掺稀干线连接。从而采用最少的掺稀泵即可完成不同压力等级油井的掺稀工作，并可保证维修或检修时正常掺稀。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施例，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施例在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施例包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，与其它实施例中的特征相组合，或替代其它实施例中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。在附图中：

图1为现有技术的掺稀工艺流程图；

图2为本实用新型实施例的地面掺稀工艺系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种地面掺稀工艺系统，其可以包括：高压掺稀泵1；与高压掺稀泵1的出口端连接的高压掺稀干线2，高压掺稀干线2上设置有高压干线截止阀3；低压掺稀泵4；与低压掺稀泵4的出口端连接的低压掺稀干线5，低压掺稀干线5上设置有低压干线截止阀6；单井掺稀支线7，单井掺稀支线7的一端与高压掺稀干线2相连接，另一端与低压掺稀干线5相连接；单井掺稀支线7与高压掺稀干线2以及低压掺稀干线5的连接点沿其内的稀油流动方向分别位于高压干线截止阀3和低压干线截止阀6的下游；单井掺稀支线7上设置有高压支线截止阀8和低压支线截止阀9，高压支线截止阀8靠近高压掺稀干线2，低压支线截止阀9靠近低压掺稀干线5；单井阀组机构10，其包括与单井掺稀支线7相连接的注入管线1001，以及，设置在注入管线1001上的注入截止阀1002和掺稀控制阀1003；其中，注入管线1001与单井掺稀支线7的连接点位于高压支线截止阀8和低压支线截止阀9之间，注入截止阀1002沿注入管线1001中稀油的流动方向位于掺稀控制阀1003的上游。

其中，单井掺稀支线7的数量为多个，多个单井掺稀支线7并联设置在高压掺稀干线2和低压掺稀干线5之间。相应地，单井阀组机构10为多个且与多个单井掺稀支线7相对应，单井阀组机构10与对应的单井掺稀支线7相连接。进一步地，单井阀组机构10还包括设置在注入管线1001上的流量计1004，流量计1004位于注入截止阀1002和掺稀控制阀1003之间，从而实现对掺稀的流量进行计量。

在一个实施例中，地面掺稀工艺系统还可以包括备用支路11，备用支路11的一端与高压掺稀干线2相连接，另一端与低压掺稀干线5相连接；且备用支路11与高压掺稀干线2以及低压掺稀干线5的连接点沿其内的稀油流动方向分别位于高压干线截止阀3和低压干线截止阀6的上游；备用支路11上设置有高压备用截止阀12和低压备用截止阀13，高压备用截止阀12靠近高压掺稀干线2，低压备用截止阀13靠近低压掺稀干线5；出口端与备用支路11相连接的备用掺稀泵14，备用掺稀泵14的出口端与备用支路11的连接点位于高压备用截止阀12和低压备用截止阀13之间。

在本实用新型中，各个管线、设备、仪表之间可以通过法兰或者三通接头等实现连接，这些连接方式较为简单和常规，本实用新型对此不作赘述。

在本实施例中，高压掺稀泵1、低压掺稀泵4、高压干线截止阀3、低压干线截止阀6、注入截止阀1002可以采用任何合适的现有构造，本实用新型对此不作限定。

其中，掺稀控制阀1003可以采用公告号为CN206831177U、名称为《一种集中掺稀设备》中所提供的保护阀；或者，也可以为公告号为CN206957682U、名称为《掺稀系统》中所提供的可调节油嘴。上述内容以引用的方式公开在本文中，本实用新型不作赘述。

需要说明的是，在本实用新型中，“高压”和“低压”的定义，以实际中待掺稀的单井的套压为基准。具体的，当待掺稀单井的套压高于预设值时，即认为是高压，而当待掺稀单井的套压低于该预设指时，即认为是低压。该预设值可以根据实际情况进行设定，例如可以为10兆帕，本实用新型对此不作限定。

因此，为了清楚限定和区分，将对单井套压高于该预设值的高压井执行掺稀作业时所涉及的构造定义为“高压”。相应地，将对单井套压低于该预设值的低压井执行掺稀作业时所涉及的构造定义为“低压”。

在本实施例中，高压掺稀泵1的工作压力不低于上述预设值，相应地，低压掺稀泵4的工作压力不高于上述预设值。或者，将运用于本实用新型中高于上述预设值的泵定义为高压掺稀泵1，将低于上述预设值的泵定义为低压掺稀泵4。

本实用新型实施例的地面掺稀流程的主要工作原理是，每一口单井在其压力发生波动时，可通过控制单井掺稀支线7上的高压支线截止阀8和低压支线截止阀9的开启或者关闭，来实现快速选择性的接入高压掺稀干线2或者低压掺稀干线5，从而避免出现油井压力升高导致掺稀困难，以及，油井压力降低导致掺稀控制阀1003两端压差过大造成其阀芯被刺坏的问题。

并且，通过设置备用支路11和备用掺稀泵14，在高压掺稀泵1或者低压掺稀泵4定期检修，或者某一台掺稀泵出现故障需要维修时，通过控制备用支路11上的高压备用截止阀12和低压备用截止阀13，可将备用掺稀泵14快速与高压掺稀干线2或低压掺稀干线5连接。

备用掺稀泵14为高压泵，当其接入低压掺稀干线5时，采用降频运行的办法降低其工作压力，适应低压井的掺稀需求。这样，采用最少的掺稀泵即可完成不同压力等级油井的掺稀工作，并可保证维修或检修时正常掺稀。

具体的，当待掺稀单井的套压高于预设值而执行高压井掺稀工艺时，开启高压掺稀泵1、高压干线截止阀3、高压支线截止阀8、注入截止阀1002以及掺稀控制阀1003，关闭低压支线截止阀9(此时，高压备用截止阀12和低压备用截止阀13优选均关闭)。进一步地，当执行高压井掺稀工艺时，关闭低压掺稀泵4。此时，稀油依次经过高压掺稀泵1、高压掺稀干线2、单井掺稀支线7、高压支线截止阀8、注入截止阀1002、流量计1004及掺稀控制阀1003进入单井。

而当待掺稀单井的套压低于预设值而执行低压井掺稀工艺时，开启低压掺稀泵4、低压干线截止阀6、低压支线截止阀9、注入截止阀1002以及掺稀控制阀1003，关闭高压支线截止阀8(此时，高压备用截止阀12和低压备用截止阀13优选均关闭)。进一步地，当执行所述低压井掺稀工艺时，关闭高压掺稀泵1。此时，稀油依次经过低压掺稀泵4、低压掺稀干线5、单井掺稀支线7、低压支线截止阀9、注入截止阀1002、流量计1004及掺稀控制阀1003进入单井。

籍此，当油井压力波动时，通过调节调整高压支线截止阀8及低压支线截止阀9的开和关，实现单井快速接入高压掺稀干线2或低压掺稀干线5。

而当高压掺稀泵1或者低压掺稀泵4定期检修，或者某一台掺稀泵出现故障需要维修时，启动备用掺稀泵14，调整高压备用截止阀12和低压备用截止阀13的开和关，启动备用掺稀泵14，实现备用掺稀泵14快速接入高压掺稀干线2或者低压掺稀干线5。

本实用新型实施例的地面掺稀工艺系统，通过将单井掺稀支线7同时与高压掺稀干线2和低压掺稀干线5相连接，在单井压力波动时，通过控制单井掺稀支线7上的高压支线截止阀8和低压支线截止阀9的开启或者关闭，实现单井掺稀支线7选择性的接入高压掺稀干线2或者低压掺稀干线5，从而避免出现油井压力升高导致掺稀困难，以及，油井压力降低导致掺稀控制阀1003两端压差过大造成其阀芯被刺坏的问题。

此外，通过设置备用支路11和备用掺稀泵14，在高压掺稀泵1或者低压掺稀泵4定期检修，或者某一台掺稀泵出现故障需要维修时，通过控制备用支路11上的高压备用截止阀12和低压备用截止阀13，可将备用掺稀泵14快速与高压掺稀干线2或低压掺稀干线5连接。从而采用最少的掺稀泵即可完成不同压力等级油井的掺稀工作，并可保证维修或检修时正常掺稀。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。